
脑机接口(Brain Computer Interface,BCl)是指在有机生命形式的脑与具有处理或计算能力的设备之间,创建用于信息交换的连接通路,实现信息交换及控制,测量大脑活动并将其转化为计算机或其他设备的命令,允许用户仅使用他们的思想来控制机器和设备。脑机智能的实现依赖于大脑和机器之间的信息交互。
脑机智能的实现依赖于大脑和机器之间的双向信息交互:一是从脑到机:将脑信息“读出来”;二是从机到脑:将外部信息或指令“写进去”。两者之间的纽带是脑信号编解码技术,通过计算方法将脑信号解析成可理解的意图(如运动、语音)、信息(如视觉、听觉)或状态(如疲劳)信号,再根据任务决策将外部信息写入大脑,实现脑机之间的智能互联。

二、脑机接口市场分类
脑电生理信号是脑机智能系统中最常用的信号类型,从信号采集角度,可分为侵入式、半侵入式、非侵入式三类。
侵入式需要将皮质内微电极(IMI)直接植入人脑,具有最佳功效的同时风险最大,常用的侵入式脑电信号包括神经元锋电位、局部场电位;
半侵入式的电极位于大脑表面的颅骨下方,例如脑皮层电图(ECoG)。由于与皮质表面直接接触,具有出色的时间和空间分辨率,但需手术植入电极,感染和创伤风险较大。
非侵入式通过使用脑电图(EEG)、脑磁图(MEG)或功能性磁共振成像等从头部表面分析大脑活动,无需植入电极。由于其安全无创,因此得到了广泛的研究与产业应用,但受限于在脑外采集信号的强度与噪声干扰,目前可实现的脑机交互性能有限。

三、脑机接口市场发展历程
脑机接口的发展历程始于一个世纪前对大脑电信号的探索。1924 年德国科学家汉斯·贝格尔首次记录人类脑电图,为BCI技术奠定了物理基础。进入概念形成期后,1973年“脑机接口”这一术语被正式提出,标志着该领域的诞生。1988年P300拼写器的问世,首次让瘫痪患者实现了“思维交流”这一革命性突破。
临床突破是BCI发展的关键转折点。在2004年的BrainGate临床试验中,瘫痪患者通过植入的电极阵列成功控制机械臂完成喝水动作,证明了意念操控复杂设备的可行性。2014年巴西世界杯上脑控外骨骼的开球演示,则向全球观众生动展示了BCI的应用潜力。


四、非植入式占主流市场
中国脑机接口市场已迈入快速增长轨道,其中非植入式技术占据主导地位。根据《中国医疗器械行业发展报告(2025)》统计,2024年中国脑机接口市场规模达32亿元,同比增长18.8%。据中国电子信息产业发展研究院预计,到2027年将增长至55.8亿元,增长率为20%。其中,非植入式脑机接口占整体市场规模的比重为82%,市场规模达26.3亿元。
根据Stellar Market Research 发布的《Brain Computer Interface Market: IndustryOverview, Size, Share, Growth Trends, Research Insights, and Forecast (2025-2032)),2024年,在应用领域,医疗保健为脑机接口核心应用场景,其细分市场营收占比58.54%;在产品方面,非侵入式脑机接口为主导形态,营收占比81.86%;在组件领域,硬件为关键组件,营收占比63.97%;在终端用户层面,医疗细分市场营收占比46.41%.

脑机接口技术的医疗应用前景广阔,相关患者基数庞大、临床需求明确且干预方向丰富,具备显著的市场潜力与长期成长空间。其核心市场聚焦于“失能、失明、失聪”三大领域。
失能领域涵盖衰老、慢性病(如阿尔茨海默病、严重中风)、先天残疾、严重意外(如脊髓损伤)等导致的运动功能丧失或受限群体。脑机接口在康复训练与行动功能恢复上具有明确应用路径及相关产品,可帮助患者改善生活质量、恢复部分行动能力。
在失明领域,针对药物治疗效果有限且不可逆的致盲视网膜疾病,如老年性黄斑变性、“眼中风”和青光眼等。脑机接口可通过视觉皮层刺激技术,尝试绕过受损的眼部结构,直接向大脑传递视觉信息,为患者提供一种新的人工视觉感知可能性。
在失聪干预领域,对于重度至极重度感音神经性耳聋患者(如部分先天性耳聋、老年性耳聋和突发性耳聋),人工耳蜗,作为一种已成熟应用的脑机接口技术,是目前最有效的干预手段之一。未来的脑机接口技术可能在声音分辨、语音理解等方面提供更优的方案。



